Новости науки:
В Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) на днях состоялось официальное открытие лаборатории «Метаматериалы». «Мы хотим создавать элементы размером с микроны, чтобы заменить электронный чип и устройства, используемые в настоящее время. Речь идёт об оптическом чипе, который будет обладать повышенной функциональностью», – заявил Юрий Кившарь, победитель конкурса грантов Правительства Российской Федерации для господдержки исследований под руководством ведущих учёных на открытии лаборатории, которую он возглавляет. Как рассказал соруководитель проекта доктор наук Павел Белов, сейчас в лаборатории используется микроволновое оборудование, закупленное на средства «Программы развития СПбГУ ИТМО на 2009–2018 годы.». Уже через несколько месяцев он и его коллеги планируют проводить опыты на единственном в России трёхмерном нанолитографе, который будет установлен в экспериментальном отделе лаборатории «Метаматериалы». Пока что основная часть научной работы ведётся в теоретическом отделе с помощью приобретённого программного обеспечения для моделирования электромагнитных процессов, состоящего из пакетов CST Microwave Studio, Ansoft HFSS, COMSOL Multiphysics и SONET. Как отмечает Павел Белов, «такой набор программных продуктов могут позволить себе далеко не все вузы Европы и США».
На сегодняшний день в лаборатории полностью закончено формирование кадрового состава – это 4 профессора, 16 научных сотрудников и 15 студентов. Причём подбор кадров был проведён согласно общепринятой зарубежной, но пока уникальной для России практике – на конкурсной основе. Среди результатов деятельности лаборатории – получение 7 стипендий SPIE, 5 грантов Фонда «Династия», публикация 7 статей в высокорейтинговых журналах, организованные в июне 2011 года в Петербурге «Дни дифракции» и проведение в следующем году совместно с СПбГЭТУ международного конгресса по метаматериалам.Специалисты Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) изготовили мощные лазерные диоды, излучающие в спектральном диапазоне 1060 нм. Новые устройства отличаются высокой эффективностью и по предварительным данным имеют значительный потенциал рабочего ресурса. Эти лазеры, имеющие непрерывную мощность до 10 Вт, будут использоваться в научных исследованиях, а также широко применяться в целом ряде практических областей. В группе полупроводниковых лазеров нейтронно-физического отдела (НФО) ФИАН в течение ряда лет ведутся работы, направленные на повышение выходной мощности и срока службы лазерных диодов различных спектральных диапазонов.
Лазерный диод — это твердотельный лазер, рабочим веществом в котором служит полупроводник, точнее кристалл, изготовленный на основе многослойных наноразмерных полупроводниковых гетероструктур. Полупроводниковый кристалл (чип) современного лазерного диода имеет миниатюрные размеры (0,1×0,5×3 мм), а накачка активной области кристалла осуществляется непосредственно от компактного безопасного низковольтного источника питания (рабочее напряжение около 2 В). Диодные лазеры как законченное устройство — наиболее легкие, компактные и экономичные среди существующих типов лазеров (полный КПД от розетки составляет около 50 %). Поэтому они — лидеры продаж лазерного рынка (по данным журнала Laser Focus, более 60% мирового производства лазеров).
В последние годы бурное развитие технологии диодных лазеров позволило повысить ресурсную непрерывную выходную мощность одиночных излучателей до уровня 8-10 Вт при сроке службы более 5 тыс. часов — этого достаточно для решения многих практических задач. Однако резервы диодных лазеров далеко не исчерпаны, ведутся интенсивные исследования и разработки, направленные на повышение КПД лазерных чипов до 65 % и более, а также продолжается поиск более эффективных методов отвода тепла от активной области лазерного кристалла (необходимо найти новые методы отвода тепловых потоков экстремально высокой плотности более 5 кВт/см2). Продвижение к решению этих проблем позволит в ближайшее время повысить ресурсную мощность одиночных лазерных диодов до 15-20 Вт.
Особый интерес для разработчиков представляют диапазоны длин волн 805-808 нм и 915-980 нм. Лазеры с такими характеристиками необходимы для научных исследований, они применяются для накачки твердотельных и волоконных лазеров. Эти лазеры широко используются в медицинской аппаратуре и навигационных приборах.
В мае 2011 г. в группе были получены мощные, высокоэффективные и потенциально ресурсные лазерные диоды, излучающие в спектральном диапазоне 1060 нм. Наиболее перспективные направления их использования: имитаторы излучения мощных твердотельных лазеров диапазона 1047-1064 нм, а в ряде случаев — дешевая замена твердотельных лазеров этого диапазона. Кроме того, эти диоды послужат источником лазерного излучения для применения в медицине (в хирургии, гинекологии, онкологии и т. д.).На прошлой неделе мне посчастливилось посетить, в рамках пресс-тура, приуроченного к открытию 7-й международной конференции по изотопам (открылась сегодня в Москве), один из крупнейших научно-исследовательских центров России. Находится он в в городе Димитровград. Речь о Научно-исследовательском институте атомных реакторов, или сокращенно НИИАР.
НИИАР — крупный производитель различных изотопов. Изотопы используются много где, в медицине, в дефектоскопии, в геологоразведке. Россия является крупным экспортером этих высокотехнологичных продуктов.
Наш визит был приурочен к началу выпуска нового изотопа — Молибден-99. Если кратко, то изотоп Молибден-99 используется в медицине для диагностики. Точнее не он сам, а его производный изотоп — Технеций-99М. Особенностью подобного рода продукции является то, что у изотопов достаточно небольшой период полураспада, например у Молибдена-99 это 66 часов, а у Технеция-99 и вовсе 6. Это значит, что сохранить его впрок нельзя, его нужно производить непрерывно, и очень быстро отправлять заказчику. Заказчик платит не за количество отправленного изотопа, а за количество полученного.
Рынок этого изотопа огромен, то есть производство его меньше, чем потребности в нем. И ситуация еще более усугубилась, когда недавно сразу же два реактора были выведены из эксплуатации, один в Канаде, другой в ЕС. Цены на изотоп взлетели, и Россия, выходя на этот рынок, имеет большие шансы стать его заметным игроком.
Но мало быть продавцом Молибдена-99, хорошо бы так же стать его крупным потр*бителем, ведь он нужен в медицине, а именно в диагностике раковых заболеваний, а смертность от них является второй после болезней сердца, и постоянно растет. Для этого тут же, рядом, строится крупный медицинский центр, уже начаты строительные работы. Таким образом, проблема корткоживучести изотопов будет решена, доставить препарат к потр*бителю можно будет очень быстро.
Сейчас мощность производства — 800 кюри в неделю. Но решается вопрос о строительстве еще двух реакторов, то есть второй очереди производства, что позволит поднять мощность до 2500 кюри в неделю.
Сейчас в НИИАР идет всюду ремонт. Ремонтируют дороги, фасады зданий, проходные, вестибюли. В целом, очевидно что выделяемые немалые деньги, идут, прежде всего, на науку, а не на украшательства и золотые офисы с дорогой отделкой. Это подождет, сейчас много других задач.
Ну а напоследок нас покормили в заводской столовой, которая находится за пределами НИИ. Если там так каждый день кормят, я им завидую
Конечно посещение такого объекта не могло не произвести на меня громадного впечатления. Спасибо всем тем, кто пригласил меня на этот пресс-тур, кто участвовал, организовывал эту поездку. Все было здорово! Безусловно, что уехал я оттуда с чувством гордости, и оптимизма. Работа реально идет, мы ни разу не доедаем остатки советского наследия, мы двигаемся дальше, мы развиваемся! Это факт! Конечно, благодарить надо за это не только власть, а прежде всего тех людей, кто, несмотря на невысокие зарплаты, не плачут, а работают.
Спасибо им!
